滩浅海地区的人工源电磁探测方法和装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法和装置、存储介质，将发射源置于陆地上且在海水区域进行观测，包括：利用大功率发射机在两端接地的长导线发射源内发送双极性阶跃电流；在观测区域内接收双极性阶跃电流以观测二次场电磁信号；对二次场电磁信号进行去噪处理获得高信噪比的有用信号；对高信噪比的有用信号进行反演处理获取测量区域预定深度范围内的大地电性结构。采用本发明专利技术的技术方案，解决目前难以在滩浅海地区开展工作的问题，为滩浅海地区资源调查和工程勘察提供有力手段。手段。手段。

【技术实现步骤摘要】
滩浅海地区的人工源电磁探测方法和装置、存储介质


[0001]本专利技术属于地球物理勘探
，尤其涉及一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法和装置、存储介质。

技术介绍

[0002]滩浅海地区是港口、核电站、桥隧等国家重大工程建设的重点区域，也是当前油气、矿产、水资源开发的潜力区域。勘探开发滩浅海资源以及建设大型近岸工程，其基础和关键是获得滩浅海地区的地球物理与工程地质资料。根据岩石地层不同的物理性质，利用地球物理方法进行探测是获取上述资料的有效手段。然而，处于海陆交互带的滩浅海地区一般地质结构复杂，地貌多变，海域水深动态变化大(一般在0
‑
25米)，水流湍急，涨潮为海，落潮为滩。特别是受潮汐和泥质、泥砂质等海滩沉积物影响，在0
‑
2米水深区域内人员及普通船舶均无法通行，是人们常说的“人下不去、船到不了”的地带，加之陆地与海水介质不同带来的巨大物性差异，无法开展地球物理探测工作。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法和装置、存储介质，解决目前难以在滩浅海地区开展工作的问题，为滩浅海地区资源调查和工程勘察提供有力手段。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法，将发射源置于陆地上且在海水区域进行观测，包括以下步骤：
[0006]步骤S1、利用大功率发射机在两端接地的长导线发射源内发送双极性阶跃电流；
[0007]步骤S2、在观测区域内接收双极性阶跃电流关断期间的二次场电磁信号；
[0008]步骤S3、对二次场电磁信号进行去噪处理获得高信噪比的有用信号；
[0009]步骤S4、对高信噪比的有用信号进行反演处理获取测量区域预定深度范围内的大地电性结构。
[0010]作为优选，步骤S1中，在海岸陆地布置两端接地的长导线发射源。
[0011]作为优选，步骤S2中，观测区域为距离发射源300米
‑
3000米偏移距范围。
[0012]作为优选，步骤S3中，利用前置滤波器和独立成分分析法对二次场电磁信号进行去噪处理，以去除二次场电磁信号中的人文噪声、海水噪声、运动噪声、天电噪声。
[0013]作为优选，步骤S4包括：
[0014]步骤41、根据步骤S3处理后得到的高信噪比信号，建立带海水层的初始大地电阻率模型；
[0015]步骤42、根据带海水层的初始大地电阻率模型，通过陆
‑
海电性源瞬变电磁三维反演方式进行反演计算，得到测量区域预定深度范围内的大地电性结构。
[0016]作为优选，采用基于粒子群
‑
梯度混合算法开展陆
‑
海电性源瞬变电磁三维反演。
[0017]本专利技术还提供一种滩浅海地区的人工源电磁探测装置，包括：
[0018]发送模块，用于利用大功率发射机在两端接地的长导线发射源内发送双极性阶跃电流；
[0019]观测模块，用于在距离发射源300米
‑
3000米偏移距范围内接收双极性阶跃电流以观测二次场电磁信号；
[0020]去噪模块，用于对二次场电磁信号进行去噪处理获得高信噪比的有用信号；
[0021]反演模块，用于对高信噪比的有用信号进行反演处理获取测量区域预定深度范围内的大地电性结构。
[0022]作为优选，去噪模块利用前置滤波器和独立成分分析法对二次场电磁信号进行去噪处理，以去除二次场电磁信号中的人文噪声、海水噪声、运动噪声、天电噪声。
[0023]作为优选，反演模块采用陆
‑
海电性源瞬变电磁三维反演方式对高信噪比的有用信号进行反演计算，得到测量区域预定深度范围内的大地电性结构。
[0024]本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现滩浅海地区的人工源电磁探测方法.
[0025]本专利技术基于陆地固定发射、海中移动接收的瞬变电磁法，在海岸陆地上布置两端接地的长导线发射源，供以双极性阶跃电流，利用接收机在海水区域观测二次电磁场，对观测信号进行反演解释以获得地下电性结构。
附图说明
[0026]图1为本专利技术滩浅海地区的人工源电磁探测方法的流程图；
[0027]图2为本专利技术电磁探测方式示意图；
[0028]图3为布置发射源示意图；
[0029]图4为粒子群与BFGS混合算法示意图；
[0030]图5为实测感应电压多测道曲线示意图；
[0031]图6为滤波去噪后感应电压多测道曲线示意图；
[0032]图7为反演电阻率
‑
深度等值线断面图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]实施例1：
[0035]如图1所示，本专利技术提供一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法，将发射源置于陆地上且在海水区域进行观测，包括以下步骤：
[0036]步骤S1、在海岸陆地布置两端接地的长导线发射源，利用大功率发射机在两端接地的长导线发射源内发送双极性阶跃电流；
[0037]步骤S2、在观测区域内接收双极性阶跃电流关断期间的二次场电磁信号；
[0038]步骤S3、对二次场电磁信号进行去噪处理获得高信噪比的有用信号；
[0039]步骤S4、对高信噪比的有用信号进行反演处理获取测量区域预定深度范围内的大地电性结构。
[0040]作为本实施例的一种实施方式，步骤S1中，在海岸陆地上布置两端接地的长导线发射源，长度一般为500米
‑
2000米；利用大功率发射机发送占空比为50％的双极性阶跃电流，电流强度一般为10
‑
30安培，供电周期一般不小于400毫秒；发射源距离观测区域的距离不宜过大，一般为300米
‑
3000米。为获得对地下不同属性目标体的探测能力，应依次布置两个方向的发射源，如图2、3所示，发射源1为赤道向发射源，发射源2为轴向发射源。
[0041]作为本实施例的一种实施方式，步骤S2中，在海水区域的观测区域内布置接收机接收双极性阶跃电流关断期间的二次场电磁信号，可采用空心线圈观测垂直感应电压分量，也可采用电极观测水平电场分量；空心线圈的有效面积要求不小于1000
㎡
，接收电极距的长度要求不小于20米；观测垂直感应电压分量时，空心线圈应布置于海水之上，一般离海水面高度不超过5米；观测电场分量时，电极应置于海水之下；信号观测时，叠加次数一般不少于512次；记录每个观测点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滩浅海地区的人工源电磁探测方法，其特征在于，将发射源置于陆地上且在海水区域进行观测，包括以下步骤：步骤S1、利用大功率发射机在两端接地的长导线发射源内发送双极性阶跃电流；步骤S2、在观测区域内接收双极性阶跃电流关断期间的二次场电磁信号；步骤S3、对二次场电磁信号进行去噪处理获得高信噪比的有用信号；步骤S4、对高信噪比的有用信号进行反演处理获取测量区域预定深度范围内的大地电性结构。2.如权利要求1所述滩浅海地区的人工源电磁探测方法，其特征在于，步骤S1中，在海岸陆地布置两端接地的长导线发射源。3.如权利要求2所述滩浅海地区的人工源电磁探测方法，其特征在于，步骤S2中，观测区域为距离发射源300米
‑
3000米偏移距范围。4.如权利要求3所述滩浅海地区的人工源电磁探测方法，其特征在于，步骤S3中，利用前置滤波器和独立成分分析法对二次场电磁信号进行去噪处理，以去除二次场电磁信号中的人文噪声、海水噪声、运动噪声、天电噪声。5.如权利要求4所述滩浅海地区的人工源电磁探测方法，其特征在于，步骤S4包括：步骤41、根据步骤S3处理后得到的高信噪比信号，建立带海水层的初始大地电阻率模型；步骤42、根据带海水层的初始大地电阻率模型，通过陆
‑
海电性源瞬变电磁三维反演方式进行反演计算，得到测量区域预定深度范围内的大地电性结构。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫营，薛国强，何一鸣，雷康信，宋婉婷，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：